Gigantyczne "kule energii" pod powierzchnią oceanu pomogą w transformacji

Problem niestabilności dostaw energii ze źródeł odnawialnych może zostać rozwiązany dzięki podwodnym zbiornikom energii. Obecnie w czasie dni o wysokim nasłonecznieniu i silnym wietrze konieczne jest wyłączanie części instalacji, aby zapobiec przeciążeniu sieci. To sprawia, że energia staje się droższa, a jej znaczna część pozostaje niewykorzystana - podaje focus.de.

Bernhard Ernst z Instytutu Fraunhofera ds. Gospodarki Energetycznej i Technologii Systemów Energetycznych IEE wskazuje, że "elektrownie szczytowo-pompowe szczególnie dobrze nadają się do magazynowania energii przez okres od kilku godzin do kilku dni". Tradycyjne rozwiązania wymagają jednak odpowiednich zbiorników wodnych i dużej przestrzeni, co ogranicza możliwości ich rozwoju.

Nowa technologia wykorzystuje betonowe kule wypełnione wodą, umieszczone na dnie zbiorników wodnych lub w przybrzeżnych wodach oceanu. Proces magazynowania energii polega na wypompowywaniu wody z kuli przy użyciu nadwyżek prądu. Odzyskiwanie zmagazynowanej energii następuje poprzez wpuszczenie wody z powrotem do kuli - przepływ wody napędza turbinę, która produkuje prąd.

W ramach międzynarodowego projektu StEnSea amerykański startup Sperra w Long Beach zajmuje się produkcją betonowej kuli o średnicy dziewięciu metrów i masie około 400 ton. Konstrukcja zostanie wyposażona w podwodną pompę z silnikiem, która będzie pełnić funkcję turbiny, pompy i zaworu. Instalację zaplanowano na głębokości 500-600 metrów u wybrzeży Long Beach.

Według wyliczeń zespołu badawczego globalny potencjał magazynowania energii w tego typu instalacjach wynosi 817 000 gigawatogodzin. Same najlepsze lokalizacje w Europie mogłyby zapewnić możliwość przechowywania około 166 000 gigawatogodzin energii elektrycznej. Dla porównania, obecna pojemność niemieckich elektrowni szczytowo-pompowych to zaledwie 40 gigawatogodzin.

Analiza przeprowadzona dla parku magazynowego składającego się z sześciu kul o średnicy 30 metrów wykazała, że koszt magazynowania wynosi około 4,6 centa za kilowatogodzinę. Sprawność takiego systemu osiąga poziom 75-80 proc. w każdym cyklu magazynowania. To nieco mniej niż w przypadku klasycznych elektrowni szczytowo-pompowych, jednak zaletą nowego rozwiązania jest możliwość instalacji w znacznie większej liczbie lokalizacji.

Badania wskazują na wiele potencjalnych miejsc instalacji podwodnych magazynów energii. Szczególnie obiecujące są obszary morskie w pobliżu Norwegii, Portugalii, wschodniego i zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, Brazylii oraz Japonii. Rozważane są również głębokie naturalne i sztuczne zbiorniki wodne, w tym zalane kopalnie odkrywkowe.